發(fā)布時間：2020-04-09 08:46

【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)的自動化程度越來越高,市場對產(chǎn)品質(zhì)量和性能的要求越來越高,這就要求產(chǎn)品檢測裝置應(yīng)具有更高的智能化。具有非接觸式、檢測精度高、檢測速度快、高度智能化以及安裝方便等優(yōu)點的機(jī)器視覺檢測技術(shù)正是在這種強(qiáng)大的市場需求驅(qū)動下發(fā)展起來的。 目前,國外對機(jī)器視覺技術(shù)的研究比較成熟,其機(jī)器視覺產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用到了各行各業(yè)的產(chǎn)品檢測上,而國內(nèi)對機(jī)器視覺技術(shù)的研究尚處于起步階段,國內(nèi)的機(jī)器視覺檢測行業(yè)一直被國外機(jī)器視覺產(chǎn)品壟斷。 本文采用美國德州儀器(TI)公司的DM6437芯片作為核心處理器,并結(jié)合嵌入式實時操作系統(tǒng)技術(shù)、圖像處理技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、串口通信技術(shù)等,設(shè)計實現(xiàn)了一款嵌入式機(jī)器視覺系統(tǒng)。 系統(tǒng)的硬件電路以DM6437芯片為核心,采用模塊化設(shè)計,包括了圖像采集模塊、圖像處理模塊、存儲模塊和通信模塊等,各模塊之間協(xié)調(diào)工作。采用CMOS傳感器和DM6437直接相連的方式,簡化了采集模塊的電路設(shè)計;DM6437外擴(kuò)DDR2存儲器和NAND FLASH存儲器構(gòu)成了系統(tǒng)的存儲模塊,可以存儲大量的圖像數(shù)據(jù)和配置信息數(shù)據(jù);系統(tǒng)還提供了豐富的通信接口,如以太網(wǎng)接口、RS-485串口、I/O口等,可以方便地與很多工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行通信。 系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)基于DSP/BIOS嵌入式實時操作系統(tǒng),采用多任務(wù)并行處理機(jī)制,包括圖像采集、圖像處理、以太網(wǎng)通信、串口通信等任務(wù),各任務(wù)之間通過信號量同步。圖像處理算法以模塊的行式封裝并存于NAND FLASH存儲器中,程序在運行的時候根據(jù)配置信息可以快速方便的調(diào)用算法模塊,提高了系統(tǒng)圖像處理的效率;以太網(wǎng)通信的軟件實現(xiàn)基于TI公司的NDK(Network Developer’s Kit)開發(fā)包,加快了系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)度,并提高了網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。 實驗證明,該系統(tǒng)具有檢測精度高、檢測速度快、通信接口豐富、安裝方便等優(yōu)點,能夠與國外多數(shù)嵌入式機(jī)器視覺產(chǎn)品相媲美,并且已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)控制的機(jī)器視覺檢測現(xiàn)場。
【圖文】：

一個完整的嵌入式機(jī)器視覺測控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-1 所示，，由嵌入式機(jī)器視覺系統(tǒng)(以下簡稱“下位機(jī)”)、計算機(jī)(以下簡稱“上位機(jī)”)、智能終端(HMI)、光源和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成，其中下位機(jī)集圖像采集、圖像處理和結(jié)果輸出等功能于一體，為嵌入式機(jī)器視覺測控系統(tǒng)的核心部分，也是本文研究的重點。圖 2-1 嵌入式機(jī)器視覺測控系統(tǒng)組成框圖Fig.2-1 Embedded Machine Vision Control System’s Block Diagram下位機(jī)通過將被測物體的光學(xué)圖像信號轉(zhuǎn)換為可處理的數(shù)字圖像信號，并對其進(jìn)行處理得到正確的處理結(jié)果，最后將結(jié)果輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)的動作，完成物體的檢

Fig.2-2 Diagram of the overall Hardware Structure塊由 DM6437 外擴(kuò) DDR2 和 NAND FLASH 存儲器構(gòu)成。DM6437(EMIF)外接 NAND FLASH，用于固化系統(tǒng)代碼和用于圖像處理的過 DDR2 控制器外接 DDR2 存儲器，用于存儲圖像數(shù)據(jù)和系統(tǒng)程序序從 NAND FLASH 啟動，并加載系統(tǒng)程序至 DDR2 中運行，系統(tǒng)像數(shù)據(jù)均存入 DDR2 存儲器中，而用戶下載的算法配置信息需保持入 NAND FLASH 中。供了以太網(wǎng)通信、RS-485串口通信、I/O口通信等通信方式。DM6437AX3485 芯片構(gòu)成了 RS-485 串行接口，可以和支持 RS-485 通信的設(shè)C、文本屏等。DM6437 的 EMAC 外設(shè)和網(wǎng)絡(luò)芯片 TLK100、RJ-45口，可以和支持以太網(wǎng)通信的設(shè)備進(jìn)行通信，如 PC、觸摸屏等。此外IO 向外界提供 I/O 通信方式，可以和支持 I/O 通信方式的外部設(shè)備軟件整體設(shè)計方案軟件開發(fā)平臺的選擇
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TP368.1

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 夏嘉廷;基于DM6437的軸類零件視覺測量系統(tǒng)應(yīng)用研究與開發(fā)[D];浙江大學(xué);2012年

2 胡朱華;基于嵌入式機(jī)器視覺的注塑生產(chǎn)殘留物檢測系統(tǒng)的研究[D];浙江理工大學(xué);2012年

本文編號：2620543